KR0176752B1 - 마그네트론의 음극부 지지구조 - Google Patents

Abstract

음극부를 구성하는 음극필라멘트와 세라믹스페이서와 센터리이드와 사이드리이드로 구성된 마그네트론에서 통상적으로 센터리이드와 사이드리이드를 고가의 몰리브덴봉으로 구성하던 것을 세라믹스페이서를 지나는 센터리이드와 사이드리이드에 브래이징재를 재재시켜서 브래이징재 상부의 센터리이드와 사이드리이드는 몰리브덴봉으로 구성하고 하부의 센터리이드와 사이드리이드는 금속봉으로 구성함으로써 부분적으로 고가의 몰리브덴봉을 사용하지 않음으로써 마그네트 론의 음극부를 저렴하게 구성토록 한 것이다.

Description

마그네트론의 음극부 지지구조

제1도는 종래의 일반적인 마그네트론의 단면도.

제2도는 제1도의 음극부 구조 상세도.

제3도는 본 발명의 음극부 구조도.

제4도는 본 발명의 다른 실시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 영구자석 8 : 필라멘트

10 : 애노드 13' : 세라믹스페이서

14' : 사이드리이드 15' : 센터리이드

17 : F-터미날 19 : F-실

20 : F-세라믹 21 : 브래이징재

본 발명은 마그네트론의 음극부 지지체에 관한 것으로, 특히 음극부의 진동을 막기 위해 형성되는 세라믹 스페이서 내부에서 몰리브덴봉과 철심과 같은 금속체를 브래이징 시켜 구성한 것에 관한 것이다.

종래의 음극부 구조를 기존의 마그네트론 종단면도를 나타내는 제1도와 음극부 구조를 나타내는 제2도에 의하여 설명하면 다음과 같다.

고온 (약 2000℃)에서 열전자를 방출하는 토륨-텅스텐으로 구성된 필라멘트(Filament)(8)와, 필라멘트(8)를 지지하고 전원을 공급하는 몰리브덴봉으로 된 센타리이드(Center Lead)(15) 및 사이드리이드(Side Lead)(14)와 진동에 의한 필라멘트(8)의 파손을 막기 위한 세라믹 스페이서(Ceramic Spacer)(13)와, 세라믹스페이서(13)를 지지하는 파이프 형태의 슬리브(Sleeve)(10)와 진공상태로 밀봉하기 위하여 음극측 애노드(Anode)(10)개구부의 일단에 기밀을 유지할 수 있도록 형성한 원통형상의 금속으로 F-실(19)과, F-실(19)의 한 쪽 개구부에 기밀을 유지할 수 있도록 형성된 센타리이드(15) 및 사이드리이드(14)가 관통하도록 2개의 구멍이 뚫어져 있는 F-세라믹(20)과, 밀봉 및 외부단자와 접속시키기 위한 F-터미널(17)로 이루어진다.

상기한 종래의 음극부 구조로된 마그네트론의 작동은 다음과 같다.

외부단자를 통하여 F-터미날(17)에 급전되면 F-터미날(17)과 전기적으로 도통되어 있는 센타리이드(15) 및 사이드리이드(14)에 급전되고 또한 센타리이드(15) 및 사이드리이드(14)에 의해 지지되고 전기적으로 도통되어 있는 필라멘트(8)에 급전된다.

급전된 필라멘트(8)는 고온 (약 2000℃)으로 가열되면서 열전자를 필라멘트(8)와 베인(9)의 음극측 선단부로 한정되는 작용공간으로 방출하게 되고 이 때 필라멘트(8)가 고온 (약 2000℃)인 관계로 필라멘트(8)에 급전하는 센터리이드(15) 및 사이드리이드(14) 또한 고온으로 뜨거워지기 때문에 센터리이드(15) 및 사이드리이드(14)의 재질을 전기전도성이 좋고 열에 강한 (융점 : 2600℃) 몰리브덴봉을 사용하고 있다.

한편 열전자 방사와 수명과의 관계를 고려하여 적용된 필라멘트(8)는 구조적으로 견고성이 아주 약화되어 있으므로 외부의 미약한 충격에도 필라멘트(8) 단서너이 쉽게 발생되므로 외부로부터의 충격 및 진동으로부터 보호될 수 있도록 하기 위하여 센터리이드(15) 및 사이드리이드(14) 중간부위에 세라믹스페이서(13)를 취부시키고 있다.

여기에서 미설명 부호는 1 : 안테나캡, 2 : 배기관, 3 : 배기관 지지대, 4 : 안테나리이드, 5 : 출력부세라믹, 6 : 영구자석, 11 : 냉각핀, 12 : 자극, 16 : 슬리이브, 18 : 필터박스를 나타낸다.

그러나 이러한 종래의 마그네트론 음극지지구조는 필라멘트(8)를 지지하고 필라멘트(8)와 전기적으로 도통되어 있는 센터리이드(15) 및 사이드리이드(14)가 열에 강한 (융점 : 2600℃) 몰리브덴봉으로 구성되어 몰리브덴봉의 고가로 인해 제조원가가 높은 단점이 있었다.

본 발명은 마그네트론의 동작중에 필라멘트(8)의 온도가 2000℃ 정도이며 센터리이드(15) 및 사이드리이드(14)에 취부되는 세라믹스페이서(13)이하의 온도는 약 750℃-850℃ 정도이므로 세라믹스페이서(13) 이하에서는 고가인 몰리브덴 대신 값싼 철심과 같은 금속재질로 바꿀 수 있다는데 착안한 것으로 그 구성을 본 발명의 음극부 구조를 나타내는 제3도를 통해서 살펴보면 다음과 같다.

세라믹스페이서(13')의 센터리이드(14') 및 사이드리이드(14')가 관통하는 구멍 중간 부위에 걸림흠(22)을 두어 그 홈에 은(Ag)와 구리(Cu)의 합금등으로 만들어진 브래이징(Brazing)재를 삽입하여 그 부위에서 상부에 위치한 필라멘트(8)쪽의 센터리이드(15')와 사이드리이드(14')는 몰리브덴봉으로 구성하고 입력부쪽인 하부에는 철심과 같은 금속봉을 리이드브래이징재(21)에 브래이징시켜 센터리이드(15') 및 사이드리이드(14')가 구성되도록 한다.

그리고 상기 몰리브덴봉과 철심과 같은 금속봉이 적절히 브래이징되기 위해서 브래이징재(21)의 형상을 한쪽면에 홈이 있는 원통형상으로 하여 몰리브덴봉이나 철심과 같은 금속봉을 잡아주도록 하는 것이 좋다. 상기 브래이징재(21)의 홈은 몰리브덴봉 쪽 혹은 철심과 같은 금속봉쪽 어느 쪽이라도 좋다.

또 다른 실시예는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 제4도와 같이 종래의 세라믹스페이서(13)의 구멍 중간 부위에 원판형상의 브래이징재를 삽입하여 몰리브덴봉과 철심과 같은 금속봉을 브래이징 시킬 수도 있다.

상기한 본 발명의 음극부 동작을 제3도에 의하여 설명하면 다음과 같다.

외부단자를 통해서 F-터미날(17)에 급전되면 F-터미날(17)과 전기적으로 도통되어 있는 센터리이드(15') 및 사이드리이드(14')의 철심과 같은 금속봉과 또 그 금속봉과 브래이징 되어 있는 몰리브덴봉에 급전되고 또한 센터리이드(15') 및 사이드리이드(14')에 의해 지지되고 전기적으로 도통되어 있는 필라멘트(8)에 급전된다. 급전된 필라멘트(8)는 약 2000℃ 정도의 고온으로 가열되면서 열 전자를 전술된 작용공간으로 방출하게 된다.

이 때, 상기 필라멘트(8)에 의해 센터리이드(15') 및 사이드리이드(14')로 열이 전도되는데 이로 인하여 세라믹스페이서(13')가 취부되는 센터리이드(15') 및 사이드리이드(14')부분의 온도는 약 750℃-850℃를 갖게 된다. 센터리이드(15') 및 사이드리이드(14')에 구성되는 철심 금속봉의 융점은 1530℃ 정도이므로 필라멘트(8)에 의한 열전도에 충분한 내구성을 갖는다. 한 편, 몰리브덴봉과 철심 금속봉을 브래이징시켜 주는 브래이징재(21)는 Ag 30% - 40%를 함유한 융점이 900℃ - 950℃ 되는 Ag-Cu합금과 같은 브래이징재를 사용함으로써 열에 충분한 내구성을 갖도록 한다.

이와 같은 본 발명의 음극선 지지구조의 효과는 필라멘트(8)에 급전하고 또한 구조적으로 상기 필라멘트(8)를 지지하는 역할을 하는 센터리이드(15') 및 사이드리이드(14')의 재질로 종래에는 고가인 몰리브덴봉을 사용하고 있으나 본 발명에서는 세라믹스페이서(13') 중간부위 아래부분에 저가인 철심과 같은 금속봉으로 대체케 함으로 써 마그네트론 전반의 특성에 영향을 미치지 않으면서 저렴한 제품을 만들 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 음극필라멘트와 세라믹스페이서와 센터리이드 및 사이드리이드를 포함하여 구성되는 마그네트론에 있어서, 세라믹스페이서를 통과하는 센터리이드와 사이드리이드 부위에 브래이징재를 개재시켜 브래이징재의 상부에 위치한 센터리이드와 사이드리이드는 몰리브덴봉으로 구성하고 하부에 위치한 센터리이드와 사이드리이드에는 금속봉으로 구성한 것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부지지 구조.
2. 제1항에 있어서, 세라믹스페이서에는 브래이징재를 고정할 수 있도록 걸림홈을 형성한 것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 지지구조.
3. 제1항에 있어서, 브래이징재는 은(Ag) 은 30 - 40% 함유한 은(Ag)과 구리(Cu) 의 합금으로 구성한 것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부지지 구조.
4. 제1항에 있어서, 금속봉은 철(Fe)로된 철심으로 구성한 것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 지지구조.
5. 제1항에 있어서, 브래이징재에는 요홈을 형성하여 센터리이드와 사이드리이드가 쉽게 브래이징되도록 구성한 것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 지지구조.